estudo de metodologias de dimensionamento de reservatórios de
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ESCOLA DE ENGENHARIA CIVIL
ARTUR SCHERVIER DE HEBERSON
ISABELA ARAÚJO MARCÓRIO
RAFAEL ZANELATI RIBEIRO
ESTUDO DE METODOLOGIAS DE
DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIOS DE
APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA
GOIÂNIA
2009
2
ARTUR SCHERVIER DE HEBERSON
ISABELA ARAÚJO MARCÓRIO
RAFAEL ZANELATI RIBEIRO
ESTUDO DE METODOLOGIAS DE
DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIOS DE
APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA
Projeto final apresentado à Escola de Engenharia
Civil da Universidade Federal de Goiás como parte
dos requisitos para a obtenção do título de
Engenheiro Civil.
Área de Concentração: Construção Civil –
Sistemas Prediais
Orientador: Prof. Msc. Ricardo Prado Abreu Reis
GOIÂNIA
2009
3
ARTUR SCHERVIER DE HEBERSON
ISABELA ARAÚJO MARCÓRIO
RAFAEL ZANELATI RIBEIRO
ESTUDO DE METODOLOGIAS DE
DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIOS DE
APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA.
Trabalho apresentado à Escola de Engenharia Civil da Universidade Federal de Goiás
como requisito da disciplina de Trabalho de Final de curso, para obtenção do grau de
Bacharel, aprovada em 23 de dezembro de 2009, pela Banca Examinadora constituída
pelos seguintes professores:
Prof. MSc. Ricardo Prado Abreu Reis
Orientador
Prof. MSc. Saulo Bruno Silveira e Souza
Examinador Interno
Prof. MSc. Heber Martins de Paula
Examinador Externo
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SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ______________________________________________6
LISTA DE TABELAS _____________________________________________7
RESUMO _________________________________________________________8
1 INTRODUÇÃO__________________________________________________9
1.1 OBJETIVOS _____________________________________________11
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA____________________________________13
2.1 O APROVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL _________________13
2.2 CONSUMO DE ÁGUA POTÁVEL NO BRASIL________________15
2.3 CONSUMO DE ÁGUA POTÁVEL EM GOIÂNIA ______________17
2.4 USO FINAL DA ÁGUA ___________________________________18
2.5 PRECIPITAÇÃO__________________________________________20
2.6 RESERVATÓRIO DE ÁGUA PLUVIAL ______________________23
2.6.1 Métodos de Dimensionamento________________________25
2.6.1.1 Método de Rippl____________________________26
2.6.1.2 Método Azevedo Neto_______________________27
2.6.1.3 Método Prático Alemão______________________28
2.6.1.4 Programa Computacional Netuno ______________29
3 METODOLOGIA_______________________________________________32
4 RESULTADOS OBTIDOS ______________________________________33
4.1 MÉTODO DE RIPPL ______________________________________33
4.2 MÉTODO AZEVEDO NETO _______________________________38
4.3 MÉTODO PRÁTICO ALEMÃO _____________________________39
5
4.4 SIMULAÇÃO PARA MÁXIMA EFICIÊNCIA__________________41
5 CONLUSÃO____________________________________________________43
6 BIBLIOGRAFIA________________________________________________45
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Distribuição percentual da área territorial, disponibilidade hídrica e população
nas cinco regiões brasileiras para o ano 2000 (GHISI, 2006a). _____________________10
Figura 2 - Evolução do consumo anual de água em Goiânia de 1995 a 2007 (Sistema
Nacional de Informações Sobre Saneamento – SNIS, 2007)._______________________17
Figura 3 - Histórico do consumo per capta de água em Goiânia de 2001 a 2007 (Sistema
Nacional de Informações Sobre Saneamento, 2007). _____________________________18
Figura 4 - Distribuição do consumo de água nas residências de São Paulo (Uso racional da
água – USP, 1995). _______________________________________________________19
Figura 5 - Perfil de consumo de água em residências de Goiânia (OLIVEIRA, 2006).
_______________________________________________________________________20
Figura 6 - Precipitação anual média no Brasil no período de 1961 a 1990 (ANA, 2007).
_______________________________________________________________________21
Figura 7 - Precipitação média anual de Goiânia de 1980 a 1998 (ANA, 2001).
_______________________________________________________________________22
Figura 8 - Precipitação média mensal em Goiânia de 1980 a 1998 (ANA, 2001).
_______________________________________________________________________23
Figura 9 - Cobertura da edificação de estudo.___________________________________32
Figura 10 - Simulação do volume calculado pelo método Rippl feita através do Programa
Netuno. ________________________________________________________________37
Figura 11 - Simulação do volume calculado pelo método Azevedo Neto feita através do
Programa Netuno. ________________________________________________________39
Figura 12 - Simulação do volume calculado pelo método Prático Alemão feita através do
Programa Netuno. ________________________________________________________41
Figura 13 - Simulação do volume máximo pelo Netuno___________________________42
7
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Volume de água pluvial, demanda de água potável e potencial de economia de
água potável nas cinco regiões brasileiras (GHISI, 2006a). ________________________15
Quadro 2 - Níveis de atendimento com água potável dos prestadores de serviços
participantes do SNIS em 2007, segundo a região geográfica. (SNIS, 2007)___________15
Quadro 3 - Valores do consumo médio per capita de água dos prestadores de serviços
participantes do SNIS em 2007, segundo estado e região geográfica (SNIS, 2007) _____16
8
RESUMO
Sabendo-se que a água é um recurso limitado e cada vez mais escasso, estudos a respeito
de economia e de fontes alternativas vêm sendo realizados. Com isso o presente trabalho
apresenta métodos científicos de dimensionamento de reservatório para aproveitamento de
água pluvial para fins não potáveis. A partir destes dimensionamentos foi realizado, através
do programa computacional Netuno, um estudo comparativo entre os métodos de
dimensionamento abordados, dos quais foram utilizados o Método de Rippl, o Método de
Azevedo Neto e o Método Prático Alemão. Primeiramente foram levantados dados
relevantes, tais como precipitação na região metropolitana de Goiânia, características do
consumo de água potável da população, assim como o uso em cada equipamento da
residência e sua possível substituição por água pluvial, foram levantados informações a
respeito do tipo de cobertura e eficiência do sistema de captação e armazenamento da água
pluvial. Com os volumes para os reservatórios calculados foram feitas simulações e
obtidos dados sobre suas respectivas eficiências.
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1 INTRODUÇÃO
A água é um dos mais importantes constituintes do meio ambiente e um recurso
natural essencial para a sobrevivência da vida na Terra. Além de ser insubstituível, a água
ocupa cerca de 75% da superfície da Terra, sendo que 97,5% dessa água é salgada, situada
nos oceanos e mares, e apenas 2,5% é água doce. Desses 2,5%, apenas 0,26% é disponível
para o consumo humano. (ANA, 2005).
Durante anos, o homem usufruiu dos recursos naturais desenfreadamente, sem se
preocupar com suas disponibilidades e, portanto, com suas renovações. Isso se deve ao fato
do crescimento populacional, o que acarreta no aumento da demanda da água devido ao
uso com higiene pessoal e irrigação de alimentos para abastecimento dessa população. A
irrigação é responsável por quase metade da produção mundial de alimentos, que atinge
5,5 bilhões de toneladas, e representa 70% do consumo de água total.
Isso tudo aliado com a industrialização, onde a tecnologia influencia nos atos mais
simples do cotidiano, faz com que a sociedade fique cada vez mais atenta às novidades
tecnológicas, as quais muitas vezes proporcionam um uso desequilibrado dos recursos
naturais (ZOLET, 2005).
Com tudo isso, ainda há a má distribuição populacional na Terra, contrastando com a
disponibilidade dos recursos hídricos e com a área territorial (GHISI, 2004 apud
FERREIRA, 2005).
O Brasil, por exemplo, possui 12% das reservas mundiais, podendo chegar a 18%
quando se considera vazões provenientes de territórios estrangeiros que afluem ao país.
Como a população brasileira representa 2,8% da população mundial, vislumbra-se uma
situação de abundância hídrica no país (ROCHA, 2009).
Entretanto, conforme indicado na Figura 1, mesmo que a reserva no Brasil seja
abundante, ocorre uma disparidade entre população, área territorial e disponibilidade
hídrica. Ghisi (2006a) afirma que os locais onde se encontram os maiores índices de
disponibilidade hídrica contam com uma pequena porcentagem da população total, em
oposição aos locais mais populosos, que possuem os menores índices de disponibilidade
hídrica. A região norte, por exemplo, que engloba a bacia amazônica, detém 69% da água
do país, e abriga somente 8% da população. Desta forma, os 92% restantes da população
10
dispõe de apenas 31% dos recursos hídricos disponíveis. (GHISI, 2006a apud ROCHA,
2009).
Figura 1. Distribuição percentual da área territorial, disponibilidade hídrica e população nas cinco regiões
brasileiras para o ano 2000.
Fonte: GHISI (2006a).
Toda a água existente no planeta está em constante movimento, evaporando-se e
retornando à superfície da Terra sob forma de neve, precipitação ou granizo. Embora este
ciclo hidrológico faça da água um recurso renovável, sua oferta não cresce para suprir a
demanda, o que faz da água um recurso esgotável. A utilização e a distribuição desta água
não é a mesma que a de 50 anos atrás, uma vez que além do crescimento populacional e da
industrialização, conta-se ainda com a poluição cada vez maior dos mananciais e também o
desperdício, tornando a questão da disponibilidade da água mais preocupante ainda. De
acordo com WHO (2003), mais de 1 bilhão de pessoas no mundo ainda não possuem
disponibilidade de água tratada para higiene pessoal e alimentação, o que demonstra a
imensidão do problema, fato que na maioria das vezes não é de conhecimento da
população mundial.
11
Desta maneira, faz-se necessário a busca por novas relações entre o homem e a água,
onde a conscientização das pessoas se torna essencial para minorar os desperdícios e
promover o uso racional de água, bem como propostas de aproveitamento, reuso e
reciclagem desta água.
Nesta situação, a utilização da água e os sistemas de captação de água pluvial surgem
como um meio de conservação da água e como alternativa para enfrentar a carência do
recurso (GOLDENFUM, 2005).
Além de reduzir o consumo de água potável, o aproveitamento de água de chuva é
uma medida que não causa impactos ambientais consideráveis. Existem relatos de
potenciais de economia de água potável significativos, e também experiências de uso de
água pluvial em diferentes tipos de edificações, em diversos países. (ROCHA, 2009).
O dimensionamento do reservatório de armazenamento de água de chuva é um fator
essencial para a implantação do sistema, visto que este influencia diretamente nos custos
de implantação do sistema de aproveitamento dessa água (COELHO FILHO, 2005;
FEWKES; BUTLER, 1999; HERNANDES et al., 2004; MAY; PRADO, 2004). Porém, o
dimensionamento do reservatório para armazenamento de água pluvial é pouco abordado, e
em alguns casos, utiliza-se métodos inadequados de dimensionamento ou adota-se o
volume do reservatório sem nenhum critério.
Juntamente com dados de dimensionamento obtidos por variados métodos, pode-se,
portanto, avaliar esses valores através de simulações computacionais utilizando o
algoritmo Netuno. O programa Netuno foi desenvolvido pelo Departamento de Engenharia
Civil da Universidade Federal de Santa Catarina para estimar o potencial de economia de
água potável, para um ou mais volumes de reservatório, quando há o aproveitamento de
água pluvial em edificações residenciais.
1.1 OBJETIVOS
O objetivo geral deste trabalho é comparar alguns métodos de dimensionamento de
sistema de armazenamento de água pluvial propostos pela norma NBR – 15527 2007
(Água de chuva – Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis –
12
Requisitos) através da avaliação feita pelo programa computacional Netuno 2.1
desenvolvido pelo professor PhD Enedir Ghisi e sua equipe da UFSC.
Para o desenvolvimento deste trabalho foi definido como objetivos específicos os
seguintes pontos:
Apresentar os métodos teóricos de dimensionamento de reservatório de água
pluvial para sistemas de aproveitamento de água de chuva conforme NBR 15527 (2007);
Realizar um estudo comparativo com os métodos teóricos;
Verificar a viabilidade da utilização e operação de cada método de
dimensionamento da NBR 15527 avaliado pelo programa Netuno.
13
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Para este estudo serão necessárias as análises das características de cada fator que
influi no sistema de coleta e armazenagem de água de chuva, tais como consumo de água
potável da população local, os usos dessa água na residência e as informações sobre as
chuvas na região. Para isto, estes temas serão abordados nos itens a seguir.
2.1 O APROVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL
A utilização de água de chuva visa principalmente reduzir o consumo de água
potável gerando economia para o usuário e preservando os recursos hídricos do planeta.
O baixo impacto ambiental, água com qualidade aceitável para vários fins com
pouco ou nenhum tratamento, complementação do sistema convencional e reserva de água
para situações de emergência ou interrupção do abastecimento público são algumas
vantagens da utilização da água da chuva (SIMIONI et al. 2004).
A água da chuva é uma água limpa e praticamente livre de impurezas em sua
origem, mas em contato com as superfícies das coberturas pode ocorrer a sua
contaminação. De acordo com Goldenfum (2006), a água da chuva pode fornecer água
limpa e confiável, desde que os sistemas de coleta sejam construídos e mantidos de forma
adequada e a água seja tratada apropriadamente, conforme o uso previsto. Para usos menos
exigentes, uma simples filtração e desinfecção podem trazer os indicadores de qualidade
para níveis adequados.
A água de chuva pode ser utilizada em várias atividades com fins não potáveis no
setor residencial, industrial e agrícola. No setor residencial, pode-se utilizar água de chuva
em descargas de vasos sanitários, lavação de roupas, sistemas de controle de incêndio,
lavagem de automóveis, lavagem de pisos e irrigação de jardins. (MAY e PRADO, 2004).
O sistema de aproveitamento de água pluvial consiste basicamente na captação da
água que cai sobre as coberturas, sendo conduzida até o reservatório inferior, passando por
equipamentos de filtragem e descarte de impurezas e bombeada a um reservatório elevado
de onde é distribuída por tubulações especiais até os pontos de consumo. (MARINOSKI,
2007).
14
Segundo Marinoski (2007), a viabilidade da implantação de sistema de
aproveitamento de água pluvial depende essencialmente dos seguintes fatores:
precipitação, área de captação e demanda de água. Ou seja, do clima e da população local.
Segundo Tomaz (1998), há indícios de que a humanidade sempre usou água de
chuva, seja para preservação dos seus mananciais ou simplesmente para obter água para o
próprio consumo.
Em muitos países da Europa, a captação de água pluvial é muito incentivada devido
ao grande número de residências e empresas (FERREIRA, 2005).
No Brasil, até meados dos anos de 1980 existiam poucos estudos e pesquisas a
respeito de sistemas de aproveitamento de água pluvial. Hoje há diversos estudos sobre
potencial de economia de água potável obtido pela utilização de água pluvial e, também, a
respeito do dimensionamento de reservatórios por meio do programa Netuno.
A viabilidade da implantação de sistema de aproveitamento de água pluvial depende
essencialmente dos seguintes fatores: precipitação, área de captação e demanda de água.
Além disso, para projetar tal sistema devem-se levar em conta as condições ambientais
locais, clima, fatores econômicos, finalidade e usos da água, buscando não uniformizar as
soluções técnicas.
Atualmente há diversos sistemas de aproveitamento de água pluvial já em operação,
em fase de implantação ou ainda em estudos. Como exemplos de alguns desses sistemas
tem-se:
Segundo Thomaz (1993), em Guarulhos, estado de São Paulo, uma indústria de
tingimento de tecidos utiliza água de chuva, captada através de um telhado de 1.500 m² e
armazenada em reservatório subterrâneo de 370 m³.
Outro exemplo ocorre em um hotel na cidade de Blumenau, localizada no estado de
Santa Catarina, em que o sistema de aproveitamento de água pluvial foi instalado, para
uma área de captação de 569,50 m². E o volume do reservatório de armazenamento de água
de chuva utilizado é de 16.000 litros, estimando-se a economia anual de água potável em
torno de 684.000 litros (BELLA CALHA, 2007 apud MARINOSKI, 2007).
O potencial de economia de água potável alcançado, através da utilização de um
sistema de aproveitamento de água pluvial foi estimado por Ghisi (2006a) nas diferentes
15
regiões brasileiras. E verificou-se que o potencial de economia poderia variar de 48% na
região sudeste a 100% na região norte, conforme mostra o Quadro 1.
Quadro 1. Volume de água pluvial, demanda de água potável e potencial de economia de água potável nas
cinco regiões brasileiras.
Fonte: Ghisi (2006a)
2.2 CONSUMO DE ÁGUA POTÁVEL NO BRASIL
É divulgado anualmente informações e indicadores sobre os serviços de água e
esgoto do Brasil, pelo Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS). Os
dados são obtidos dos próprios prestadores de serviços e os indicadores calculados com
base nestes dados. De acordo com o diagnóstico dos serviços de água e esgoto elaborado
pelo SNIS (2007), 80,9% da população total e 94,2% da população urbana são abastecidos
com água potável como mostra o Quadro 2. Neste mesmo ano foi verificado um consumo
médio per capta de 149,6 L/hab.dia como mostra o Quadro 3 (SNIS, 2007).
Quadro 2. Níveis de atendimento com água potável dos prestadores de serviços participantes do SNIS em
2007, segundo a região geográfica.
REGIÕES
ÍNDICE DE ATENDIMENTO (%)
ÁGUA
TOTAL URBANO
Norte 52,90 64,20
Nordeste 68,70 90,10
Sudeste 90,90 98,20
Sul 86,20 99,50
Centro-Oeste 97,70 98,30
Brasil 80,90 94,20
Fonte: Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento - SNIS (2007).
REGIÃO
VOLUME DE
ÁGUA PLUVIAL
(m³ per capita/ano)
DEMANDA DE ÁGUA POTÁVEL POTENCIAL DE
ECONOMIA DE ÁGUA
POTÁVEL (%) Litros/per capita/dia m³/per capita/ano
Norte 38,42 88,00 32,12 100,00
Nordeste 21,46 97,00 35,41 61,00
Sudeste 27,95 158,00 57,67 48,00
Sul 35,00 117,00 42,71 82,00
Centro-Oeste 32,61 120,00 43,80 74,00
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Quadro 3. Valores do consumo médio per capita de água dos prestadores de serviços participantes do SNIS
em 2007, segundo estado e região geográfica.
ESTADOS / REGIÕES (l/hab.dia)
Acre 118,70
Amazonas 133,30
Amapá 156,70
Pará 151,40
Rondônia 94,00
Roraima 154,70
Tocantins 118,20
NORTE 134,10
Alagoas 89,70
Bahia 122,10
Ceará 151,80
Maranhão 115,40
Paraíba 98,00
Pernambuco 85,10
Piauí 103,50
Rio Grande do Norte 126,80
Sergipe 119,10
NORDESTE 114,80
Espírito Santo 192,40
Minas Gerais 142,50
Rio de Janeiro 205,80
São Paulo 175,00
SUDESTE 173,80
Paraná 127,00
Rio Grande do Sul 143,70
Santa Catarina 134,00
SUL 134,90
Distrito Federal 182,90
Goiás 127,10
Mato Grosso do Sul 122,40
Mato Grosso 165,40
CENTRO-OESTE 145,20
BRASIL 149,60
Fonte: Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento - SNIS (2007).
No Diagnóstico dos Serviços de Água e Esgoto – 2007 (Parte 1–visão geral da
prestação de serviços) do SNIS (2007) há uma observação sobre a qualidade dos dados
sobre a população, apresentando casos de inconsistência nas relações entre população total,
urbana e atendida. Tais dados são fornecidos pelas próprias prestadoras de serviços, no
entanto, como regra do SNIS, a população total dos municípios corresponde à estimativa
publicada pelo IBGE para o ano de referência da amostra. Para obter a população urbana
utilizam a taxa de urbanização do Censo 2000 do IBGE de cada município. Assim a
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população urbana é o produto da população total estimada para o ano de referência da
amostra pela taxa de urbanização do ano 2000.
2.3 CONSUMO DE ÁGUA POTÁVEL EM GOIÂNIA
O gráfico da Figura 2 mostra a evolução do consumo anual de água potável (1000
m³/ano) na cidade Goiânia de 1995 a 2007 de acordo com dados fornecidos pela
SANEAGO (Saneamento de Goiás S/A) ao SNIS (2007).
Figura 2. Evolução do consumo anual de água em Goiânia de 1995 a 2007.
Fonte: Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento - SNIS (2007).
O gráfico da Figura 3 mostra o consumo per capta (l/hab. dia.) de água potável na
cidade de Goiânia no período de 2001 a 2007 de acordo com os dados do SNIS (2007).
Estes dados são de suma importância para este trabalho, pois mostram o perfil de consumo
dos usuários do sistema dimensionado, tendo em vista que os estudos são realizados com
base em uma edificação hipotética situada em Goiânia.
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Figura 3. Histórico do consumo per capta de água em Goiânia de 2001 a 2007.
Fonte: Base de dados do SNIS (2007).
De acordo com este gráfico da Figura 3 o consumo médio per capta de água
potável em Goiânia é de aproximadamente de 156 l/hab. dia. Lembrando que estes dados
se referem ao consumo urbano em geral, não diferenciando consumo residencial dos
consumos comerciais, industriais e público.
2.4 USO FINAL DA ÁGUA
Diante da problemática do crescimento populacional desenfreado juntamente com a
escassez de água potável, as companhias de abastecimento de água enfrentam grandes
dificuldades no fornecimento de água de qualidade. Assim, mecanismos de controle dos
usos indevidos da água potável devem ser tomados, tais como o uso racional de água
tratada através da conscientização, levando à minimização dos desperdícios, e a
substituição de água tratada por água de chuva para fins não potáveis. Essa alternativa
ameniza não somente os problemas de escassez de água como também os impactos
causados pelas chuvas em áreas de grande urbanização, tais como enchentes e erosões
(FENDRICH, 2002).
Segundo Terpstra (1999), o uso da água dentro de uma residência pode ser separado
em quatro categorias: higiene pessoal, descarga em banheiros, consumo e limpeza.
Em duas destas categorias, higiene pessoal e consumo, há necessidade de obediência
aos padrões de potabilidade segundo Portaria nº 518 do Ministério da Saúde, porém nas
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outras duas restantes pode ser usada água de menor qualidade de acordo com o objetivo do
estudo. Neste trabalho será considerada a utilização da água de chuva captada apenas nos
pontos de descarga em bacias sanitárias e nas torneiras que servirão para rega de jardim e
limpeza em geral.
Para o cálculo do reservatório é extremamente necessário obter estes dados sobre o
uso para cada fim na residência, pois representará a fração do consumo total dos habitantes
da residência que terá que ser armazenada.
Dados sobre o uso final da água variam muito de acordo com local de estudo, nível
econômico e quantidade de moradores das residências.
A Figura 4 mostra a distribuição do consumo de água em residências de São Paulo.
Figura 4. Distribuição do consumo de água nas residências de São Paulo.
Fonte: Ricardo Franci Gonçalves et al – Uso racional da água em edificações - PROSAB
(2006) apud Uso racional da água - USP (1995).
O perfil de consumo na cidade de Goiânia é apresentado na Figura 5, de acordo com
um estudo sobre consumo de água em residências na cidade feito por Oliveira (2006).
20
Figura 5: Perfil de consumo de água em residências de Goiânia.
Fonte: OLIVEIRA (2005).
Através destas duas pesquisas pode se verificar a variação do perfil de consumo de
acordo a localidade. As maiores diferenças estão entre os consumos nos pontos do
chuveiro e da bacia sanitária já que os outros são praticamente iguais.
2.5 PRECIPITAÇÃO
Como já mencionado, as características das chuvas influem diretamente no sistema,
principalmente nas dimensões do reservatório. Quanto mais bem distribuída são as chuvas
na região, melhor será a eficiência do sistema. Ou seja, ter uma média de chuva anual alta
não representa uma eficiência alta, o mais importante é verificar Constancia das chuvas.
A distribuição da precipitação pluviométrica e a quantidade de chuva precipitada
são de extrema importância no dimensionamento do reservatório de armazenagem de água
de chuva. Quanto mais homogêneas forem as chuvas, menor será o volume do reservatório.
Reservatório de volume pequeno possui vantagens como a fácil integração com a estrutura
da edificação, o menor custo de implantação e a retenção da água por pouco tempo no
reservatório de armazenamento. (FEWKES; BUTLER, 1999).
A maioria dos métodos de dimensionamento de reservatórios para fins de
aproveitamento de água pluvial considera, separadamente ou em conjunto, a duração de
períodos chuvosos, de períodos secos e a quantidade da precipitação pluviométrica ao
longo de séries históricas. Os dados de entrada utilizados nas análises são baseados em
intervalos de tempo horário, diário ou mensal, em função de sua disponibilidade e do
processo de cálculo de cada método. (ROCHA, 2009).
21
A figura 6 mostra a precipitação média anual no Brasil no período de 1961 a 1990
de acordo com dados da Agencia Nacional de Águas (ANA) de 2007.
Figura 6. Precipitação anual média no Brasil no período de 1961 a 1990.
Fonte: ANA (2007).
O gráfico da figura 7 apresenta as precipitações médias anuais na cidade de Goiânia
no período de 1980 a 1998, com base em dados históricos da estação meteorológica n°
1649013 do rio Meia Ponte operada pelo Instituto Nacional de Metereologia (INMET)
(ANA, 2001).
22
Figura 7. Precipitação média anual de Goiânia de 1980 a 1998.
Fonte: ANA (2001).
De acordo com estes dados se obtem uma preciptação anual média para Goiânia de
1646,11 mm/ano.
O gráfico da Figura 8 mostra as médias mensais de Goiânia para o mesmo período de
1980 a 1998 de acordo com os dados da mesma fonte do gráfico anterior. Neste gráfico,
constata-se uma situação preocupante quanto ao dimensionamento do reservatório, que é o
período de cerca de cinco meses, compreendido de maio a setembro, em que há uma
redução drástica na quantidade de chuva na região. Isto mostra uma desomogeinização das
chuvas na cidade de Goiânia que poderá ocasionar falhas na oferta de água em sistemas
com suprimento exclusivo de água de chuva e levando ao aumento das dimenções do
reservatório, o que dificulta a viabilidade do sistema e consequente potêncial de economia.
23
Figura 8. Precipitação média mensal em Goiânia de 1980 a 1998.
Fonte: ANA (2001).
2.6 RESERVATÓRIO DE ÁGUA PLUVIAL
A armazenagem da água da chuva deve ser feita em reservatórios que além de
garantir um padrão de qualidade, evitem possíveis problemas de contaminação e
estanqueidade. Esses tanques de armazenagem podem ser construídos com diversos tipos
de materiais, como concreto, aço, madeira, fibra de vidro, polietileno, etc., dependendo do
uso, capacidade, custos, etc. (FERREIRA, 2005).
O dimensionamento do reservatório depende primeiramente da quantidade de água
potável que será substituída por água pluvial. Além disso, outras variáveis são essenciais
para o cálculo do volume do reservatório, como a precipitação pluviométrica local, a área
de captação, o número de moradores da edificação e demandas de água potável e pluvial
(GHISI, 2006b), além dos coeficientes de perdas que consideram o desperdício no descarte
para limpeza, filtragem e captação.
Para a definição do volume de água pluvial que realmente será aproveitado é
necessário considerar perdas que ocorrem no processo de captação e reservação da água.
Tais processos podem ocorrer quando: a água a ser captada entra em contato com a área de
captação, seja por evaporação ou por absorção, intensidade que irá variar em função da
24
região e do tipo de material utilizado na cobertura. Outro fator preponderante é o volume
de água que deve ser descartado no inicio de cada precipitação, para que ocorra a retirada
de matéria orgânica ou resíduos sólidos, tal procedimento é denominado como First Flush.
Tais fatores reduzem o volume de água aproveitável e por isso é necessário calcular um
coeficiente redutor para o volume aproveitado, tal coeficiente é calculado através da
Equação (2.1) (ABNT, 2007) a seguir:
Vap = P x A x Cp (2.1)
Onde:
Vap - volume aproveitável de água pluvial no intervalo de tempo considerado
(litros);
P - precipitação pluviométrica da localidade no intervalo de tempo considerado
(mm = litros/m²);
A - área de captação (m²);
Cp - coeficiente de aproveitamento de água pluvial (adimensional).
Nesta equação, o coeficiente de aproveitamento de água pluvial pode ser definido em
função do coeficiente de escoamento superficial da área de captação (conhecido como
coeficiente de runoff). O coeficiente de escoamento superficial é calculado em função do
material da área de captação e da eficiência do sistema de captação, como indica a equação
(2.2) (ABNT, 2007).
Cp = C x ηfc (2.2)
Onde:
Cp - coeficiente de aproveitamento de água pluvial (adimensional);
C - coeficiente de escoamento superficial (adimensional);
ηfc - eficiência do sistema de captação, levando-se em conta o descarte dos
dispositivos instalados no sistema e o desvio de escoamento inicial (adimensional).
O coeficiente de escoamento superficial pode variar não só de acordo com o material
que é utilizado na cobertura, mas também de acordo com as considerações que são
25
realizadas por alguns autores, quanto ao valor utilizado. Autores como Haught e Wyckoff
(2009) consideram para a telha cerâmica um coeficiente de 0,60, outros autores como
Frasier (1975) consideram um coeficiente para um mesmo tipo de cobertura de 0,80 a 0,90.
Mas em muitas vezes o coeficiente de escoamento superficial é simplesmente adotado,
utilizando 0,80 a 0,90, sem considerar o tipo de material utilizado na cobertura ou mesmo o
tipo de dimensionamento a ser adotado.
Neste estudo a água potável da bacia hidro-sanitária e da torneira de jardim serão
substituídos pela água captada e reservada no sistema de aproveitamento de água pluvial,
cada um com equipamento hidro-sanitario possui um consumo médio de 19% e 2%
respectivamente, totalizando 22% de água potável a ser substituída. E o coeficiente de
aproveitamento adotado foi de 0,70.
2.6.1 Métodos de Dimensionamento
Para o sistema de captação de água pluvial, o reservatório não pode permanecer
ocioso por um longo período, como também não pode provocar desperdício da água
armazenada. O dimensionamento pode variar de acordo com cada região, em função da
variação dos dados pluviométricos e também dos objetivos finais de implantação do
sistema (AMORIM; PEREIRA, 2008).
A NBR 15527 (2007) que trata de sistemas e requisitos para o aproveitamento de
água de chuva de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis apresenta seis
diferentes métodos para o dimensionamento do reservatório para armazenamento e
aproveitamento da água da chuva para fins não potáveis. No entanto, serão apresentados
três destes métodos, considerados os mais utilizados, e o programa computacional Netuno
para simulação dos resultados destes três métodos.
De acordo com o volume obtido no dimensionamento, o sistema pode ser utilizado
para atender à demanda local por alguns dias, meses ou até por todo o ano. É importante
saber que um reservatório para esse sistema não pode permanecer por um longo período
ocioso e seu dimensionamento pode variar de região para região, em função dos objetivos
finais de implantação do sistema e principalmente em função da variação dos dados
pluviométricos.
26
A partir de uma estimativa obtida através da determinação do consumo mensal de
água pluvial nos aparelhos que passarão a utilizá-la após implantação do sistema nos
fornecera a demanda de água pluvial desta edificação. Esta estimativa pode ser obtida
basicamente a partir das médias de frequência e tempo de uso da água e das vazões em
cada um. A multiplicação dessas médias pela vazão e pelo número de usuários resulta no
valor do consumo de água em cada aparelho sanitário.
2.6.1.1 Método de Rippl
Método também conhecido como Diagrama de Massas, é o método mais utilizado,
especialmente por sua fácil aplicação. Entretanto, há várias críticas sobre sua utilização
principalmente por esse método ser desenvolvido, a princípio, para grandes reservatórios, o
que acarretaria numa superestimativa do volume a ser reservado (CAMPOS et al. 2007).
O método determina o volume com base na área de captação e na precipitação
registrada, considerando que toda a água precipitada não seja totalmente armazenada,
correlacionando tal volume ao consumo mensal da edificação, que pode ser constante ou
variável. Quanto menor o intervalo nos dados pluviométricos, maior será a precisão no
dimensionamento, sendo a utilização de dados diários suficientes. Devido à ausência de
dados, utilizam-se valores mensais, também apresentando resultados satisfatórios
(CAMPOS, 2004).
Existem duas maneiras de se verificar o volume calculado por este método:
graficamente ou analiticamente, para demanda constante ou variável do reservatório. O
método gráfico não é mais utilizado, sendo o método analítico o método abordado neste
estudo. É um método de cálculo de volume de armazenamento necessário para garantir
uma vazão regularizada constante durante o período mais crítico de estiagem observado.
O método de Rippl só se aplica quando o volume total demandado num determinado
período é menor ou igual ao volume captado neste período, suprindo assim 100% da
demanda de água pluvial durante a estiagem. Caso contrário, os valores do volume total
demandado e do volume total captado são igualados, calculando-se, portanto, um novo
percentual de suprimento da demanda para o período de estiagem (ROCHA, 2006).
27
O período de coleta dos dados da pluviometria local é de extrema importância para a
precisão no dimensionamento, pois, quanto mais prolongado o período analisado, mais
eficiente é o dimensionamento. O volume do reservatório é calculado pela diferença entre
a demanda ou consumo e volume de chuva aproveitável, como indicado na a Equação
(2.3):
S(t) = D(t) - Q(t) (2.3)
Onde:
S(t) - volume de água no reservatório no tempo t;
Q(t) - é o volume de chuva aproveitável no tempo t;
D - demanda ou consumo no tempo t.
O volume de chuva aproveitável no tempo t é calculado através da Equação (2.4).
Q(t) = C x precipitação da chuva (t) x área de captação (2.4)
C - coeficiente de escoamento superficial.
A Equação (2.5) finaliza o cálculo do volume do reservatório, sendo este valor o
somatório dos volumes de água no reservatório no tempo t.
V = ∑ S(t), somente para valores S(t) > O (2.5)
Sendo que: ∑ D(t) < ∑ Q(t)
V - volume do reservatório.
2.6.1.2 Método Azevedo Neto
Neste método é empregada a Equação (2.6) para o dimensionamento do reservatório
do sistema para aproveitamento e armazenamento da água da chuva para fins não potáveis
(ABNT, 2007).
V = 0,042 x P x A x T (2.6)
28
Onde:
P - valor numérico da precipitação média anual, expresso em milímetros (mm);
T - valor do número de meses de pouca chuva ou seca;
A - valor numérico da área de coleta em projeção, expresso em metros
quadrados (m2);
V - valor numérico do volume de água aproveitável e o volume de água do
reservatório, expresso em litros (L).
2.6.1.3 Método Prático Alemão
Os métodos práticos são considerados por muitos autores como inadequados, porque
generalizam uma série de grandezas de elevada variabilidade, como a precipitação
pluviométrica e as demandas de água potável e pluvial (Rocha, 2009).
Trata-se de um método empírico onde se toma o menor valor do volume do
reservatório: 6 % do volume anual de consumo ou 6 % do volume anual de precipitação
aproveitável (ABNT, 2007) (Equação (2.7):
Vadotado = mínimo de (volume anual precipitado aproveitável e volume anual de
consumo) x 0,06 (6 %)
Vadotado = mín. (V; D) x 0,06 (2.7)
Onde:
V - valor numérico do volume aproveitável de água de chuva anual, expresso em
litros (L);
D - valor numérico da demanda anual da água não potável, expresso em litros (L);
V adotado - valor numérico do volume de água do reservatório, expresso em litros
(L).
29
2.6.1.4 Programa Computacional Netuno
O programa NETUNO 2.1 foi desenvolvido pelo professor Enedir Ghisi, PhD da
Universidade de Santa Catarina, com ajuda de programação de Marcelo Marcel Cordova,
acadêmico do curso de Engenharia Elétrica da UFSC e validado pelo eng. Vinícius Luiz
Rocha em seu trabalho de mestrado pela UFSC, sob a orientação do prof. Ghisi, em 2009.
O programa tem por objetivo determinar o potencial de economia de água tratada
através do aproveitamento de água pluvial para usos onde a água não precisa ser tratada,
tais como descarga de bacias sanitárias, limpeza de pisos, rega de jardim, lavagem de
carros.
Informação sobre precipitação é muito importante, pois fornece as características do
local de estudo. A série deve estar em base diária, pois a simulação do balanço é feita
diariamente.
A área de captação de água pluvial é representada pela projeção horizontal da
cobertura da edificação. Este dado é fundamental para verificar o potencial de economia de
água potável que cada tipo de edificação pode atingir, pois mesmo que a precipitação do
local seja elevada, o volume de água pluvial captado será reduzido se a área de capitação
for pequena.
A demanda diária de água potável per capita corresponde ao volume de água potável
fornecido pela concessionária para cada ocupante da edificação. Pode ser definida como
fixa ou variável.
O número de moradores é utilizado para calcular a demanda diária total de água
potável para cada caso.
Com a porcentagem de água potável a ser substituída por pluvial é possível calcular a
demanda diária de água pluvial. Este dado é definido a partir de estudos do uso final da
água em edificações e representa a porcentagem de água potável que pode ser substituída
por água pluvial na edificação.
O coeficiente de aproveitamento é utilizado para representar o volume aproveitável
de água pluvial após o desvio de escoamento inicial para descarte de folhas e detritos e,
30
também, as perdas por absorção e evaporação da água pluvial ao atingir a superfície de
captação.
O programa Netuno possibilita a entrada do valor do reservatório superior para três
casos distintos:
1) Volume igual à demanda diária de água pluvial, de acordo com a equação (2.8).
VRsup = Psub x D.n (2.8)
Onde:
VRsup é o volume do reservatório superior.
Psub é a porcentagem de substituição.
D é a demanda de água potável per capta.
n é o número de moradores.
Obs. O calculo do volume do reservatório superior desta maneira não é disponível
em caso de demanda variável.
2) Entrar com o volume desejado.
3) Sem reservatório superior.
Para o reservatório inferior são feitas duas considerações.
1) Cálculo para um reservatório:
Entrar com um valor de volume de reservatório para verificar o potencial de
economia de água potável, o volume extravasado por ano e os percentuais de atendimento
completo, parcial ou nulo da demanda de água pluvial.
2) Cálculo para diversos reservatórios.
Determina-se um intervalo de análise de volumes de reservatórios. Para isso, deve-
se inserir o volume máximo que se deseja analisar, assim como o intervalo entre cada
volume simulado. Desta forma, o programa Netuno calcula o potencial de economia de
água potável para cada volume desse intervalo de análise e mostra os resultados em forma
gráfica.
Para a simulação de diversos reservatórios, existe a possibilidade de se determinar o
volume ideal do reservatório inferior. O critério usado para tal cálculo consiste em
31
comparar o potencial de economia obtido para volumes de reservatórios adjacentes.
Considera-se então, como volume ideal, aquele cujo acréscimo no potencial de economia
do volume subseqüente é igual ou inferior ao intervalo entre potenciais de economia de
água potável adotado.
32
3 METODOLOGIA
Inicialmente realizou-se um estudo a respeito dos sistemas de aproveitamento de
água pluvial para a obtenção de um maior conhecimento a respeito do funcionamento e
concepção do mesmo.
Também foram levantados os parâmetros locais, tais como área de cobertura, índice
pluviométrico, perfil de consumo e material a ser utilizado na cobertura da edificação. Para
o estudo comparativo entre os métodos de dimensionamentos dos reservatórios de sistema
de aproveitamento de água de chuva, foi proposto uma edificação fictícia, unifamiliar
situada na área metropolitana de Goiânia com área de captação de 92,23 m², a fim de
simular seu dimensionamento, conforme ilustrado pela figura 10.
Para tanto foram utilizados os métodos propostos pela NBR 15527 (2007) que são:
os métodos de Rippl, Prático Alemão e de Azevedo Neto, alem desses utilizou-se o
programa Netuno 2.1.
Realizou-se uma comparação entre eles analisando a viabilidade e eficiência, por
meio do volume do reservatório, além de uma análise alise crítica de cada método.
Figura 9. Cobertura da edificação de estudo.
Fonte: Planta de casa popular fornecida pela Secretaria de Planejamento da prefeitura de Goiânia.
33
4 RESULTADOS OBTIDOS
Para os cálculos de dimensionamento de reservatório de água de chuva pelos
métodos da NBR 15527, consideraram-se dados de chuva de um período de 20 anos, sendo
1.646,11 mm a precipitação anual média desse período. A área de captação considerada é
92,23 m², como citado anteriormente, e o coeficiente de escoamento superficial adotado é
0,90, sendo o valor geralmente considerado pelos pesquisadores, independente do material
da área de captação. O filtro considerado para a operação do sistema é o modelo VF1, da
marca 3P Technik do Brasil Ltda. Em função deste modelo, o coeficiente de
aproveitamento do sistema utilizado é de 0,70, o que indica uma perda de 30% no sistema
(Aquasave, 2009).
Considerando que a água potável a ser substituída será na torneira de jardim e na
bacia sanitária, o total de água potável a ser substituída pela água pluvial é de 22%, sendo
19% o consumo médio da bacia sanitária e 3% o consumo médio da torneira de jardim na
cidade de Goiânia.
Para o preenchimento dos campos do Programa Netuno foi considerado:
- Reservatório Superior (Reserva de consumo de água pluvial para 01 dia):
RS = 5 pessoas x 156 litros/hab.dia x 0,22
RS = 171,60 litros
- Reservatório Inferior (Diferença entre o volume calculado pelo método da norma e
o volume da reserva de consumo de água pluvial para 01 dia)
RI = V - RS
4.1 MÉTODO DE RIPPL
Para este método adotou-se os seguintes parâmetros:
C = 0,90
Precipitação da chuva = 1.646,11 mm
Área de captação = 92,23 m²
34
S(t) - volume de água no reservatório no tempo t;
Q(t) - é o volume de chuva aproveitável no tempo t;
D - demanda ou consumo no tempo t;
V - volume do reservatório
a) D(t) = Consumo de água de chuva no período t = 01 mês para uma residência com
05 pessoas.
Consumo anual de água potável da residência = 156 litros/hab.dia x 5 hab x
365 dias = 284.700 litros/ano.
Consumo de água pluvial no período de 01 ano = consumo de água potável x
porcentagem a ser substituída
Consumo de água pluvial no período de 01 ano = 284.700 x 0,22 = 62.634
litros.
Consumo de água pluvial mensal é igual ao consumo de água pluvial anual
dividido pela quantidade de meses no ano (12 meses).
Consumo de água pluvial mensal = 62.634 ÷ 12 = 5.219,5 litros.
Teoricamente, para efeito de projeto, este valor é constante durante todo o
ano, ou seja, é o mesmo valor para o cálculo de todos os períodos.
b) S(t) = D(t) - Q(t)
O método de Rippl só se aplica quando o volume total captado em um
determinado período é maior ou igual ao volume total demandado neste período.
c) Q(t) = C x precipitação da chuva (t) x área de captação
Será feita para dados de chuva de series históricas mensais.
Janeiro:
Q(1) = 0,9 x 272,3 x 92,23 = 22.602,81 litros.
S(1) = D – Q(1) = 5.219,5 – 22.602,81 = -17.383,31 litros.
35
Fevereiro:
Q(2) = 0,9 x 207,0 x 92,23 = 17.182,45 litros.
S(2) = D – Q(2) = 5.219,5 – 17.182,45 = -11.962,95 litros.
Março:
Q(3) = 0,9 x 256,1 x 92,23 = 21.258,10 litros.
S(3) = D – Q(3) = 5.219,5 – 21.258,10 = -16.008,60 litros.
Abril:
Q(4) = 0,9 x 127,5 x 92,23 = 10583,40 litros.
S(4) = D – Q(4) = 5.219,5 – 10.583,40 = -5.363,90 litros.
Maio:
Q(5) = 0,9 x 26,5 x 92,23 = 2.199,70 litros.
S(5) = D – Q(5) = 5.219,5 – 2.199,70 = 3.019,80 litros.
Junho:
Q(6) = 0,9 x 15,2 x 92,23 = 1.261,71 litros.
S(6) = D – Q(6) = 5.219,5 – 1.261,71 = 3.957,79 litros.
Julho:
Q(7) = 0,9 x 4,52 x 92,23 = 373,53 litros.
S(7) = D – Q(7) = 5.219,5 – 373,53 = 4.845,97 litros.
Agosto:
Q(8) = 0,9 x 18,1 x 92,23 = 1.502,43 litros.
S(8) = D – Q(8) = 5.219,5 – 1.502,43 = 3.717,07 litros.
36
Setembro:
Q(9) = 0,9 x 50,51 x 92,23 = 4.191,85 litros.
S(9) = D – Q(9) = 5.219,5 – 4.191,85 = 1.027,65 litros.
Outubro:
Q(10) = 0,9 x 174,44 x 92,23 = 14.476,42 litros.
S(10) = D – Q(10) = 5.219,5 – 14.476,42 = -9.256,92 litros.
Novembro:
Q(11) = 0,9 x 211,70 x 92,23 = 17.572,58 litros.
S(11) = D – Q(11) = 5.219,5 – 17.572,58 = -12.353,08 litros.
Dezembro:
Q(12) = 0,9 x 282,20 x 92,23 = 23.424,60 litros.
S(12) = D – Q(12) = 5.219,5 – 23.424,60 = -18.205,10 litros.
d) O volume do reservatório será a máxima de diferença acumulada positiva, somente
para valores de S(t) maior que zero
V = ∑ S(t),
V = S(5) + S(6) + S(7) + S(8) + S(9)
V = 3.019,80 + 3.957,79 + 4.845,97 + 3.717,07 + 1.027,65
V = 16.568,28 litros (16,57 m³)
37
Figura 10. Simulação do volume calculado pelo método de Rippl feita através do Programa Netuno.
38
4.2 MÉTODO AZEVEDO NETO
Empregando a equação (2.6), e com os dados necessários a seguir, tem-se:
V = 0,042 x P x A x T
P= 1.646,11 mm
A= 92,23 m²
T= 5 meses
V= 0,042 x 1.646,11 x 92,23 x 5
V= 31.882,35 litros ( 31,88 m³)
39
Figura 11. Simulação do volume calculado pelo método Azevedo Neto feita através do Programa Netuno.
4.3 MÉTODO PRÁTICO ALEMÃO
O Método Prático Alemão considera o Volume Adotado como o mínimo de (volume
anual de consumo e volume anual precipitado aproveitável) x 0,06 (6 %).
a) Volume Anual de Consumo
Para volume anual de consumo será considerada uma residência ocupada por cinco
(05) pessoas e o consumo diário de água “per capita” igual à 156 litros/hab.dia, sendo que
este valor é a média na cidade de Goiânia.
40
Consumo diário de água “per capita” em Goiânia: 156 litros/hab.dia.
Consumo diário de água em uma residência com 5 pessoas: 156 x 5 = 780
litros/dia.
Consumo anual de água em uma residência com 5 pessoas: 780 x 365 dias =
284.700 litros/ano x 0,22 (porcentagem a ser substituída) = 62.634 litros.
Volume anual do consumo: 62.634 litros (62,63 m³).
b) Volume Anual de Precipitação Aproveitável
Vap = Cp x P x A
Cp = 0,70
P = 1.646,11 mm
A = 93,23 m²
Vap = 0,70 x 1.646,11 x 92,23
Vap = 106.274,51 litros (106,27 m³)
Como o valor mínimo de 62.634 ou 106.274,51 é igual à 62.634, o Volume Adotado
é:
Volume Adotado = 62.634 x 0,06
Volume Adotado = 3.758,04 litros (3,76 m³)
41
Figura 12. Simulação do volume calculado pelo método Prático Alemão feita através do Programa Netuno.
4.4 SIMULAÇÃO PARA MÁXIMA EFICIÊNCIA
Para alcançar a eficiência máxima possível, foram realizados testes com dados no
programa Netuno, e com isso atingiu-se um volume de 33.571,60 litros (33,57 m³) e
99,34% de potencial de dias de atendimento completo, sendo este o valor mais próximo de
42
100%. Ainda que seja utilizado um volume maior do reservatório, a eficiência não
ultrapassará 99,34%.
Figura 13. Simulação do volume máximo pelo Netuno.
43
5 CONCLUSÃO
O método de dimensionamento para reservatório de água pluvial influencia
diretamente na eficiência do sistema e na sua viabilidade construtiva e econômica. Dentre
os métodos da norma que são abordados neste estudo, pode-se verificar uma grande
variação entre as dimensões dos reservatórios calculados, fator predominante na
viabilidade de implantação de todo o sistema, já que o reservatório inferior é o item de
maior peso econômico.
No método de Rippl o reservatório calculado possui um volume de 16,57 m³, de
acordo com a simulação do programa Netuno para este volume foi apresentado um
potencial de dias de atendimento completo de 82,95% e o potencial de economia alcançado
foi de 18,37%, considerando um consumo mensal de 26.974,90litros.
Já no método de Azevedo Neto o volume do reservatório calculado foi de 31,88 m³
e pelo programa Netuno apresentou um potencial de dias de atendimento completo de
98,98% e um potencial de economia de 21,80%, para um mesmo consumo mensal do
método de Rippl.
E no método Prático Alemão o volume obtido foi de 3,76 m³ e pelo programa
Netuno apresentou um potencial de dias de atendimento completo de 62,38% que
representa um potencial de economia de 13,95%, também para um consumo mensal de
26.974,90litros.
Se o sistema fosse atender a 100% do consumo de água que é substituída pela água
pluvial o potencial de economia atingiria os 22% que representa o total da água que o
sistema pretende suprir. No entanto o método de dimensionamento que atingiu a maior
eficiência foi o método do Azevedo Neto, com 21,80%, porém é necessário um
reservatório de volume extremamente grande, se tornando economicamente e tecnicamente
inviável considerando as dimensões de uma residência unifamiliar.
Embora haja grande dispersão entre os valores obtidos pelos métodos avaliados, a
escolha do método mais adequado varia em função da região de implantação e dos
interesses finais de implantação. Em regiões com baixo índice pluviométrico, deve-se
utilizar métodos que superdimensionam o reservatório, como o Método Azevedo Neto,
uma vez que a água coletada nos períodos de chuva possa suprir a demanda nos períodos
44
de seca. Já em regiões com alto índice pluviométrico, o ideal seria a adoção de métodos
mais conservadores, como o Prático Alemão, que resultam em valores bem menores de
dimensão de reservatório.
O método Azevedo Neto, apesar de apresentar o maior potencial de economia,
resulta em um reservatório consideravelmente grande para uma residência de 5 pessoas. Já
o método Prático Alemão se mostrou coerente com a situação, apresentando um bom
potencial de economia em relação ao Azevedo Neto, pois com um volume quase 9 vezes
menor, apresentou 13,95% de potencial de economia em relação aos 21,80% do Azevedo
Neto. O método de Rippl se mostrou bastante razoável também, apresentando um volume
intermediário entre os outros 2 métodos, e com um bom potencial de economia, levando
em conta também sua metodologia, que avalia o volume do reservatório pensando não no
período de chuva, mas sim na seca, que é quando o reservatório se mostra realmente útil.
45
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Aproveitamento de Coberturas em Áreas Urbanas Para Fins Não potáveis – Requisitos,
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